第四章种群和群落第 1 节种群的特征一、教学目标1. 列举种群的特征。

2. 尝试用样方法调查种群密度。

二、教学重点和难点1. 教学重点种群的特征。

2. 教学难点样方的选择和确定。

三、课时安排2四、教学过程〖章引入〗学生阅读P59,特别强调种群的概念〖板书〗物种：是指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生出可育后代的一群生物个体。

种群：在一定的自然区域，同种生物的全部个体形成种群：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。

〖节引入〗以“问题探讨”引入，生思考回答师提示。

提示：可采用课本介绍的两种取样方法取样，用样方法进行估算。

也可以将模拟草地平均分成若干等份，求得其中一份的数量后，再估算整体的数量。

〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考，让学生带问题学本节。

〖板书〗第一节种群的特征一、调查种群密度（种群密度是种群最基本的数量特征）的方法种群密度：是指种群在单位面积（或体积）中的个体数量。

（种群密度是种群最基本的数量特征）〖探究〗学生阅读思考讨论，师提示。

〖讲述 1 〗样方法（quadrat method ）样方法的方法繁多，依生物种类、具体环境不同而有所不同。

样方的面积有大有小，样方形状也有方形、长方形、圆形、条带状等多种，但是各种方法的原理却是相同的。

首先，在要调查的生物群落中，确定一个或数个范围相对较大区域作为样地；再在样地中随机选取若干个样方；然后计数各样方中的全部个体数量；最后，计算全部样方个体数量的平均数通过数理统计，对种群总体数量进行估计。

例如，假设随机抽取样方n个，每个样方的生物个体数为X i, X2, X3,…X n,则样方的平均数X=EX血。

〖探讨的讨论〗生思考回答师提示。

1. 提示：“问题探讨”中调查对象是完全随机分布的, 且调查区域是规则的, 调查对象与其他物体的区分是显而易见的, 因此, 采用样方法得到的估算值与真实情况比较容易接近（误差小）。

而在实地调查中, 调查对象的分布往往不是随机的, 调查区域也往往不是规则的,还有许多其他因素会干扰和影响调查的准确性, 因此, 采用同样的方法其结果误差会比较大一些。

但是,只要掌握了科学的调查统计方法,其误差会控制在允许的范围之内。

2. 提示：为了确保所选择的样方具有代表性, 不受主观因素的影响, 使通过样方统计的结果（估算值）能更接近真实的情况。

3. 提示：样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大；一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。

但是，样方数量太多，整体取样花费的时间、精力就越多。

从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。

4. 提示：种群密度的调查结果应当允许在一定范围内波动（不同小组对同一种群的种群密度调查结果可能是不一样的。

），例如5河内。

如果超出了此范围，在其他条件相同的情况下，造成不一样的原因应当首先归结为采取不同的样方法所致。

所以，要针对实际情况，讨论取样方法是否存在问题。

〖讲述2〗标志重捕法（mark-recapture method ）标志重捕法：是在一个有比较明确界限的区域内，捕捉一定量生物个体进行标记，然后放回，经过一个适当时期（标记个体与未标记个体重新充分混和分布后），再进行重捕。

根据重捕样本中标记者的比例，估计该区域的种群总数。

这种方法一般适用于哺乳类、鸟类、鱼类、昆虫和腹足类等动物种群数量的绝对估计。

假定在调查区域中，捕获M个个体进行标记，然后放回原来的自然环境，经过一段时间后进行重捕，重捕的个体数为n,其中已标记的个体数为m,根据总数N中标记比例与重捕取样中标记比例相等的原则，即N： M=n： m可得调查区域种群数量N=M K n/m。

〖板书〗二、出生率和死亡率出生率：是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。

死亡率：是指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比例。

三、迁入率和迁出率对一个种群来说，单位时间内迁入和迁出的个体，占该种群个体总数的比率，分别称为immigration rate or emigration rate.四、年龄组成和性别比例种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。

几种年龄型种群的特点〖思考与讨论〗生思考回答师提示。

〖提示〗1.提示：图中A种群属于增长型，C种群属于衰退型，B种群属于稳定型。

这是由于种群中年轻个体越多，一般来说出生率会越高，死亡率会越低。

2. 提示：年龄组成为稳定型的种群，种群数量也不一定总是保持稳定。

这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。

此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。

年龄组成为衰退型的种群，种群数量一般来说会越来越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况。

〖板书〗sex ratio 是指种群众雌雄个体数目的比例。

〖板书〗五、种群的空间特征1小结〗种群特征之间的关系种群的数量特征之间的关系种群具有个体所不具备的总体特征，这些指标多为统计指标，大体分为三类：（1）种群密度，它是种群的最基本的数量特征；（2）初级种群参数，包括出生率、死亡率、迁入率和迁出率。

出生和迁入是使种群增加的因素，死亡和迁出是使种群减少的因素；（3）次级种群参数，包括性比、年龄结构和种群增长率等。

种群的数量是不断变化的，造成其变化的因素是多方面的，但从个体数量上的变动来看，则表现为由出生、死亡、迁入和迁出四个基本参数所决定。

这样，种群在某个特定时间内数量变化可以用下式表示：N+i=N+（B—D）+ （I —E）（N是时间t时的种群数量，B、D、I、E分别是出生、死亡、迁入、迁出的个体数，N+i是一个时期后、时间t+1时的种群数量，则有出生率=B/N t;死亡率=D/N t;迁入率=I/N t; 迁出率=E/N t。

）〖作业〗练习一二基础题1. 约386条。

2. 调查鼠的密度可用标志重捕法，调查蚯蚓的密度可用样方法。

3. B。

拓展题1. 提示：个体往往有性别、大小、年龄等特征，种群不具备这些特征。

将一定地域中同种生物的所有个体作为一个整体（即种群）来看时，这个整体就会出现个体所不具备的特征，如种群密度、出生率和死亡率等。

可见，由部分组成的整体不是部分的简单加和，而是会出现新的属性。

2. 提示：随着营养和医疗水平的不断提高，我国人口的平均寿命还会延长；由于实施计划生育，出生率仍将维持在较低水平，因此，老年人在总人口中所占比例可能还会升高。

关于现行计划生育政策是否应当调整，学生自由发表意见，不求统一的答案。

第2节种群数量的变化一、教学目标1. 说明建构种群增长模型的方法。

2. 通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。

3. 用数学模型解释种群数量的变化。

4. 关注人类活动对种群数量变化的影响。

二、教学重点和难点1. 教学重点尝试建构种群增长的数学模型，并据此解释种群数量的变化。

2. 教学难点建构种群增长的数学模型。

三、课时安排1四、教学过程〖引入〗在第一节中，我们学习了种群数量的影响因素，大家看“问题探讨”，思考讨论准备回答。

〖提示〗1.Nn=2n,N代表细菌数量，n代表“代”。

2162. N=2 。

3. 细菌数量不会永远按这个公式增长。

可以用实验计数法来验证。

〖问题〗再以“本节聚焦”引起学生的思考和注意力。

〖板书〗一、建构种群增长模型的方法〖学生活动〗学生阅读并完成P66 图4-4 细菌种群的增长曲线。

〖旁栏思考题 1 〗生思考回答师提示。

〖提示〗不够精确。

〖问题〗在自然界中，种群的数量变化情况是怎样的呢？〖答并板书〗 1. 种群增长的“ J ”型曲线〖学生活动〗阅读P66 第三段到第五段。

〖板书〗自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型。

〖旁栏思考题2〗生思考回答师提示。

〖提示〗①食物和空间田间充裕；②气候适宜；③没有天敌等。

〖板书〗“ J ”型增长的数学模型N t=N o入七〖问题〗“ J ”型增长能一直持续下去吗？〖板书〗2.种群增长的“ S”型曲线〖学生活动〗阅读P67 并完成“思考与讨论”。

〖提示〗 1. 对家鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物捕杀等措施。

2. 从环境容纳量的角度思考，可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，①如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；②室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；③养殖或释放它们的天敌，等等。

〖旁栏思考题3〗生思考回答师提示。

〖提示〗同一种群的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。

〖问题〗种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？〖板书〗 3. 种群数量的波动和下降〖学生活动〗阅读P67〜P69并完成“探究”。

〖小结〗略。

〖作业〗练习一二。

〖提示〗一、基础题1. （1）在食物充足、空间广阔、气候适宜、没有天敌等优越条件下，种群可能会呈“ J” 型增长。

例如，澳大利亚昆虫学家曾对果园中蓟马种群进行过长达14年的研究，发现在环境条件较好的年份，种群数量增长迅速，表现出季节性的“J”型增长。

（2）在有限的环境中，如果种群的初始密度很低，种群数量可能会出现迅速增长。

随着种群密度的增加，种内竞争就会加剧，因此，种群数量增加到一定程度就会停止增长，这就是“ S”型增长。

例如, 栅列藻、小球藻等低等植物的种群增长，常常具有“ S”型增长的特点。

2. （1）以年份为横坐标，种群数量为纵坐标，根据表中数字画曲线。

（2）食物充足，没有天敌，气候适宜等。

（3）作为食物的植物被大量吃掉，导致食物匮乏；自然灾害等。

第3节群落的结构一、教学目标1. 识别群落，说出群落水平上研究的问题。

2. 描述群落的结构特征。

3. 尝试进行土壤中小动物类群丰富度的研究。

二、教学重点和难点1. 教学重点群落的结构特征。

2. 教学难点从结构与功能相统一的角度描述群落的结构特征。

三、课时安排1四、教学过程〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考回答老师提示。

〖提示〗 1. 本讨论题关注池塘中的生物组成及其有序性，讨论池塘中的种群组成（群落结构），具体有多少个种群并不重要。

可以从肉食性鱼、植食性鱼、浮游动物、浮游植物、微生物等方面举例。

2. 本讨论题关注池塘中生物之间的相互关系。

池塘中的肉食性鱼大量减少，一些小鱼等小型水生动物因天敌减少，数量会大量增加，池塘中浮游动物、浮游植物以及其他一些水生植物数量会大量减少。

随时间推移，植食性鱼类等生物也因食物来源减少而数量减少。

〖板书〗第三节群落的的结构同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做群落。

〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考。

〖板书〗一、种群水平上研究的问题〖学生活动〗阅读P71。